如何在OpenSearch中用AND逻辑（filter/must）筛选同属性文档？

问题场景 #

已创建OpenSearch索引test，映射定义如下：

PUT test
{
  "mappings": {
    "properties": {
      "id": {
        "type": "keyword"
      },
      "body": {
        "type": "text"
      },
      "subjects": {
        "type": "nested",
        "properties": {
          "id": {
            "type": "keyword"
          },
          "path_id": {
            "type": "keyword"
          }
        }
      }
    }
  }
}

并添加了3条测试文档：

POST test/_doc
{
  "id": "1",
  "body": "topic 1",
  "subjects": [
    {
      "id": "calculus-ii",
      "path_id": ["math", "advanced-math", "calculus-ii"]
    },
    {
      "id": "calculus-iii",
      "path_id": ["math", "advanced-math", "calculus-iii"]
    }
  ]
}

POST test/_doc
{
  "id": "2",
  "body": "topic 2",
  "subjects": [
    {
      "id": "calculus-i",
      "path_id": ["math", "advanced-math", "calculus-i"]
    },
    {
      "id": "calculus-ii",
      "path_id": ["math", "advanced-math", "calculus-ii"]
    }
  ]
}

POST test/_doc
{
  "id": "3",
  "body": "topic 3",
  "subjects": [
    {
      "id": "equations",
      "path_id": ["math", "basic-math", "equations"]
    }
  ]
}

需求是筛选出同时包含subjects.path_id: calculus-ii和subjects.path_id: calculus-iii的文档，但直接在bool的must/filter中添加两个条件会返回空结果，使用should则会返回文档1和2，需要实现正确的AND逻辑筛选。

问题原因 #

因为subjects是嵌套类型（nested），OpenSearch会把数组中的每个嵌套元素当作独立的子文档存储。如果直接在同一个nested查询里用must同时匹配两个path_id，相当于要求单个嵌套子文档同时包含calculus-ii和calculus-iii，而现有数据中没有符合该条件的子文档，因此查询返回空。

解决方案 #

要实现“文档中存在至少一个嵌套元素包含calculus-ii，且存在至少一个嵌套元素包含calculus-iii”的AND逻辑，需要在bool的must（或filter）中添加两个独立的nested查询，每个nested查询负责匹配一个条件：

用must实现（影响评分） #

GET test/_search
{
  "query": {
    "bool": {
      "must": [
        {
          "nested": {
            "path": "subjects",
            "query": {
              "term": {
                "subjects.path_id": "calculus-ii"
              }
            }
          }
        },
        {
          "nested": {
            "path": "subjects",
            "query": {
              "term": {
                "subjects.path_id": "calculus-iii"
              }
            }
          }
        }
      ]
    }
  }
}

用filter实现（不影响评分，性能更优） #

GET test/_search
{
  "query": {
    "bool": {
      "filter": [
        {
          "nested": {
            "path": "subjects",
            "query": {
              "term": {
                "subjects.path_id": "calculus-ii"
              }
            }
          }
        },
        {
          "nested": {
            "path": "subjects",
            "query": {
              "term": {
                "subjects.path_id": "calculus-iii"
              }
            }
          }
        }
      ]
    }
  }
}

上述查询会精准返回符合要求的文档1，因为它同时满足两个nested查询的条件。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Washington Guedes